液化天然气船舶动力系统加速性能优化策略研究

• 作者: 刘亮清 周晓洁 孟嗣斐 李威 许力文 邱爱华
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 船舶动力系统 气电混合 天然气发动机 动态特性 加速策略
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 舰船推进
• 页码范围: 2538-2548
• 页数: 11页
• 分类号: U664.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200396

摘要

针对船舶天然气发动机匹配定距桨(FPP)的直接推进动力系统存在加速速率慢、动态性能差的缺陷,提出了一种系统级优化方案,设计并联型式气电混合动力系统,通过轴带电机辅助推进优化系统的加速性能.建立船舶气电混合动力系统仿真模型,根据试验数据对天然气发动机的加速性能进行数据标定,保证模型动态精度,以仿真手段分别验证混合动力系统使用变频器(VFD)动态切换策略和变频器超前控制策略的加速优化效果.综合考虑实际工程控制难度和加速过程优化效果,变频器动态切换策略优于变频器超前控制策略.气电混合动力系统轴带电机辅助推进(PTI)模式使用变频器切换控制策略可达到较好的加速性能,在降低主机机械负荷和热力负荷的同时船舶快速性最大提升16％.气电混合动力系统轴带电机辅助发电(PTO)模式加速时轴带发电机负载转移至船舶辅机,稳定一段时间后切换至电动模式助推,加速性能可达到PTI模式加速水平.